掘进作业规程.docx

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掘进作业规程

矿名：

工作面名称：

施工队：

编制日期：

2016年8月

编　审　人　员　签　名

编制人员签名

会审人员

编制

审核

资料提供人员签名

采掘

地质

通灭

机运

会审人员签名

掘进队长

队技术负责人

生产部长（采掘）

生产部长

（地质）

通灭部长

机运部长

安检部长

煤质部部长

调度室主任

机运副总工程师

通灭副总工程师

安全副总工程师

地测副总工程师

采掘副总工程师

安全矿长

机电矿长

生产矿长

通灭矿长

总工程师

矿长

会审意见

该规程矿于8月23日进行了会审，主要意见有：

1、提前掘切眼，2、施工工艺，先掘切眼左侧，支护到位后再掘切眼右侧。

3、工作面瓦斯含量及需风量进行了重算。

4、上口破顶板及煤岩交界带缩短锚杆间排距。

5、矿压监测补充KBD5电磁监测手段。

对于会审提出的问题进行了修改完善，

编制说明

遵循“安全第一，预防为主，综合治理”的原则，编写本规程，旨在指导708开切眼安全掘进和文明生产。

一、本规程编制的主要依据如下：

1、《煤矿安全规程》

2、靖煤集团公司新修订的《作业规程样本》

3、708综放工作面设计

4、《煤矿工人技术操作规程》

5、《锚杆锚固力与锚固技术》

二、规程编制后于签发前进行了会审，会审意见已补充完善到规程中。

第一章工程概况1

第二章地质说明书2

第一节施工巷道围岩特性2

第二节地质构造3

第三节水文地质3

第四节瓦斯、煤尘及其它情况3

第五节矿压防范4

第三章巷道断面及支护5

第一节巷道断面5

第二节巷道支护方式及支护参数5

第三节支护质量及矿压监测9

第四节矿压防治解危方案11

第四章施工工艺12

第一节设备配备12

第二节施工方式13

第三节施工工艺13

第五章生产及辅助系统15

第一节运输系统16

第二节供电系统16

第三节通风、降尘系统16

第四节排水系统18

第五节煤矿安全紧急避险六大系统18

第六章劳动组织及技术经济指标20

第一节作业制度及劳动组织20

第二节作业循环20

第三节技术经济指标21

第七章安全技术措施21

第一节巷道开口、贯通的安全技术措施21

第二节机械截割安全技术措施22

第三节支护安全技术措施23

第四节机电运输设备管理安全技术措施24

第五节防水、火、瓦斯、煤尘的安全技术措施27

第六节顶板管理的安全技术措施29

第七节　其它管理安全技术措施30

第八节　矿压防治安全技术措施32

第八章避灾路线39

第一章工程概况

工程名称：

708工作面开切眼

工程用途：

回采、安装支架、通风

工程量：

83m。

其中开切眼73m，绞车硐室两个（其中一个沿708运输顺槽走向机掘工程量为2m、一个垂直708运输顺槽走向布置在上帮工程量为4m）、信号硐室1个2m，一个在开切眼中段垂直开帮线布置工程量为2m）、安装机窝1个（工程量为2m）共10m。

服务年限：

自掘进之日起3年。

坡度：

见工程明细表。

方位：

215°25′56″

开口位置：

详见708开切眼巷道开口施工通知单。

工作面所在位置及与四邻采掘关系：

708综采工作面设计西以煤层可采技术边界为界，东为工作面原始煤层，上部为706采空区，煤柱留设平距8m，下部以F46断层为界。

708开切眼呈现上陡下缓变化趋势。

煤层节理、裂隙发育，下口煤厚4.5米，上口在断层带破顶板，厚度平均7m，容重1.35t/m3，坚固性系数为1.3—1.5。

附：

工程明细表

工程明系表（表1-1）

巷道名称

方位

坡度

平距

（m）

斜长

（工程量）

（m）

支护类型

断面

形式

净断面积（m2）

708开切眼

215°25′56″

上口-10°，见底板后沿底板掘进

73—75

锚网索喷

圆角微拱矩形

19.08

绞车硐室

0°

锚网喷

半圆拱形

信号硐室

0°

锚网喷

半圆拱形

机窝

0°

锚网喷

半圆拱形

第二章地质说明书

第一节施工巷道围岩特性

工作面可采一层煤，煤层走向300°—310°，倾向SW，倾角2—5°之间，煤层结构单一，煤厚较为稳定，属近水平煤层。

煤层节理、裂隙发育，厚度平均7m，容重1.35t/m3，坚固性系数为1.3—1.5。

煤层伪顶及直接顶均为炭质、铝质泥岩，随采随冒落，对煤质有一定的影响，老顶灰白色，此为灰绿色，成分以石英为主。

直接底为深灰、黑色的粉砂岩，较硬。

附煤层顶、底情况表（表2-1）、综合柱状图图（2-1）。

煤层顶底板情况表表2-1

顶底名称

岩石名称

厚度（m）

岩性描述

老顶

粗砂岩

灰白色，此为灰绿色，成分以石英为主，长石及暗色矿物为此，含有大量的岩屑及煤条带，分选磨圆度差，裂隙被方解石充填，坚硬。

直接顶

铝质泥岩、

泥岩

5—40

顶部以紫色为主，向下为红、黄、绿杂色，局部岩层破碎，具有明显的擦痕，痕面光滑，中部夹1m黑色的细砂岩，破碎，下部为灰绿色，具滑感，铝物质含量较高。

伪顶

炭质泥岩

黑色、致密，含碳量较高。

团块状。

煤层

一层煤

黑色、块状，局部为粉末状，以光亮型煤为主，此为暗淡型，阶梯状断口，沫煤为鳞片状。

直接底

粉、细砂岩

10.8

上部为灰白色，厚3.6m;中部为灰绿色，厚3.5m，中夹一层0.3m泥岩，下部为灰白色，厚2m。

成份以石英为主，长石次之，含白云母碎片，分选好，坚硬。

老底

含砾粗砂岩

灰白色、成份以石英为主，长石次之，暗色矿物，最大砾径8—10mm，一般2—3mm，分选差，坚硬。

第二节地质构造

该煤层为一南西倾斜的单斜构造，无陷落柱，火成岩侵入体的影响，煤层由于受同期古河床的冲刷及沉积基底不平的影响，顶、底板起伏变化较大。

断层主要有：

开切眼自上而下揭露708开切眼F706-1和F706-2断层，F706-1断层落差7米，上盘煤层下降，刚好有一巷高的煤，顶部为顶板岩石，F706-2断层落差1.7-2米，上盘煤层继续下降，局部需要破顶掘进。

开切眼开口位置（上口）处于F706-2断层附近，随着掘进逐渐揭露F706-2断层，随后进入F706-3断层下盘，直至开切眼下口（贯通点）位置时遇到F706-3断层，但不会揭露F706-3断层。

因此，对掘进造成影响的主要为F706-2断层，但临近F706-3断层时要加强断层附近破碎处的顶板管理。

构造名称

走向

倾向

倾角

性质

落差

对掘进的影响程度

F706-2

285°

40°

正断层

较大

F706-2

260°

68°

正断层

较小

F706-3

100°

66°

正断层

14.4m

较小

第三节水文地质

该工作面地表无经常性地表水体和地表水流，水文地质简单。

煤层之上10—20m有2—3层细砂岩组成的第Ⅱ含水层，钻孔单位涌水量0.00188L/s·m，渗透系数为0.00516m/日，属富水性极弱的孔隙性含水层。

上部706工作面运输顺槽废巷的积水经过探测放水，对708开切眼掘进影响不大，708开切眼以西对应的706工作面开切眼70米范围内采空区有积水，预计3000立方米。

因采空区相对开口点较低，暂时无法探放水，待开切眼贯通后在开切眼中段施工硐室进行探放水。

第四节瓦斯、煤尘及其它情况

我矿为高瓦斯矿井，2015年度绝对瓦斯涌出量20.32m3/min，相对瓦斯涌出量14.16m3/t，随开采深度的增大瓦斯涌出量逐渐增大。

在掘进时，必须加强瓦斯防治管理，并制定详细的防治瓦斯的安全技术措施。

708开切眼瓦斯涌出量计算：

参考《采矿工程设计手册》，取公式计算：

对于单巷：

qj=4mvc1t0.5+bmv（wh-wc）

式中qj-掘进工作面瓦斯涌出量，m3/min

m＿煤层厚度，m；取12m

V-巷道的掘进速度，m/d；取3.6m/d

t-巷道掘进时间，d；23d

b-单巷宽度，m；L=7.2m

whwc-分别是煤层的原始瓦斯含量与残余瓦斯含量，m3/t；wh=8.261m3/twc=3.5m3/t

c1-单巷的瓦斯涌出量特性系数，m3/m2.d0.5

c1经计算取1.328m3/m2.d0.5

qj=4mvc1t0.5+bmv（wh-wc）

=4×12×3.6×1.328×230.5+7.2×12×3.6×（8.261-3.5）

=2581.4m3/d

=1.79m3/min

第五节矿压防范

708切眼掘进时，将受上覆岩层重力和应力场带来的水平应力的影响、构造应力影响，对巷道顶帮支护产生较大影响，巷道顶帮移近量和顶板离层量将加大，迎头煤炮等动力现象增多。

为了确保掘进期间的安全施工，预防矿压动力显现的发生，采取以下防范措施。

708开切眼掘进前，需要提前对708开切眼施工超前卸压孔，做到超前卸压；掘进过程中每圆班坚持按照规定对迎头及后巷进行钻屑及KBD5电磁辐射监测，当监测值超过指标临界值时必须采取措施进行卸压解危，解危后各项指标小于指标临界值后，方可恢复正常掘进。

该区域受构造应力的影响，综合地质及开采技术条件因素及多因素耦合分析法分析，冲击危险的综合指数为0.76，属于严重冲击危险工作面。

第三章巷道断面及支护

第一节巷道断面

1、巷道断面形状为圆角微拱矩形，附708开切眼巷道断面图（图3-1-1）

708开切眼断面尺寸：

净宽B=7200mm；净高H=2650mm；

掘进宽度B1=7400mm；掘进高度H1=2800mm；

净断面面积S=19.08m2;掘进断面面积S1=20.72m2

附巷道断面特征表（表3-1）

巷道名称

围岩

类别

普氏

系数

净尺寸（m）

断面积（m2）

断面

形状

支护

方式

工程量

宽

高

净

掘

开切眼

煤

1.3-1.5

7.2

2.65

19.08

20.72

圆角微拱矩形

锚网索

73m

绞车硐室

煤

1.3-1.5

5.0

2.6

13.0

14.56

半圆拱形

锚网

信号硐室

煤

1.3-1.5

4.0

4.62

半圆拱形

锚网

机窝

煤

1.3-1.5

4.0

4.62

半圆拱形

绞车硐室、信号硐室、机窝详细断面及布置方式、工程量见708开切眼巷道开口施工通知单

第二节巷道支护方式及支护参数

根据工程类比法，结合我矿706、707工作面开切眼施工及支护情况，以及708运输顺槽掘进时的围岩性质，遵循以下支护原则

（1）一次支护原则：

按工程量一次支护就能控制围岩变形

（2）高预紧力和预紧力扩散原则（3）三高一低原则：

高强度、高刚度、高可靠性与低支护密度（4）临界支护强度与刚度原则：

设计锚杆支护系统的刚度与强度应大于临界值（5）相匹配原则：

锚杆各部件的参数与力学性能应相匹配。

（6）可操作性原则：

提供的锚杆支护设计应具有可操作性利于井下施工管理和提高掘进速度。

（7）在保证巷道支护效果和安全的前提下，做到经济合理，有利于降低巷道支护综合成本，确定工作面支护参数如下。

1、708开切眼掘进支护形式为锚网索喷支护：

顶部锚杆间排距750mm×750mm，规格为Ф22×2600mm高强耦合让均压锚杆，共布置10根，（开口破顶板软岩段及煤岩交界带间排距为700mm×750mm，顶部布置11根Ф22×2600mm高强耦合让均压锚杆），两帮锚杆间排距800mm×750mm，帮锚杆规格为Ф20×2000mm螺纹钢锚杆，两帮每片各布置4根，每根锚杆使用2支树脂锚固剂，K2360、Z2360型各一支。

每片网子共布置18根锚杆。

锚杆布置形式为矩形。

2、锚索加强支护:

锚索间排距1.5×2.25m，锚索规格Ф17.8×7000（mm），每排4根，每眼使用K2360型一支，Z2360型两支树脂锚固剂，锚索张紧力不小于25MPa。

锚索配套300×300×80mm的木托板，上面加垫200×200×16mm的铁托板。

3、开切眼每隔3m打一排分心点柱，每排两根，柱帽规格600×200×200mm的废旧方木。

待与708回风顺槽贯通回撤掘进设备后再码放#字型木垛进行补强支护，控制巷道顶板下沉变化。

4、支护材料的规格及质量要求

①锚杆规格：

锚杆长度误差不得超过±50mm。

②网片规格：

宽度800×5000mm菱形金属网，网格30×30（mm），材料为12#铅丝。

③锚固剂：

K2360型和Z2360型树脂锚固剂。

④托板规格：

木托板规格为200×200×60（mm）；铁托盘规格：

120×120×10（mm）的凸形托板。

（Ф22×2600mm高强耦合让均压锚杆配套使用300×300×3.75mm钢带托盘和150×150×10mm高强托盘）

⑤锚杆间排距：

750×750mm。

⑥锚固方式及长度：

锚固方式为端头锚固。

⑦锚杆（索）外露长度：

露出螺母长度为10-40mm。

锚索露出锁具的长度150-250mm。

⑧锚固力：

顶部锚索不得低于150KN，锚杆不得低于130KN。

5、锚网巷道质量要求

①巷道净宽：

中线至任何一帮的距离不得大于设计值100mm，不得小于设计值。

②巷道净高：

腰线上下均不得大于设计值100mm，不得小于设计值；

③锚固力不得小于设计值的90％，托板必须紧贴煤壁，牢固不松动。

④锚杆间排距误差不得超过±100mm，锚杆孔深误差在0～＋50mm。

⑤锚杆安装后，施工队必须逐排进行编号，并建立严格的质量验收台帐。

经检查有不合格或不能有效支护的锚杆，必须及时补打。

⑥托板必须顺向布置，做到整齐美观（帮锚杆、锚索木托板与铁托板呈菱形布置）。

⑦网子铺设必须平展，扣扣相连。

⑧严禁使用过期或不合格的树脂药卷。

⑨超挖量不得超过150mm，不得欠挖。

6、安装程序及注意事项

1〉先刷顶，除去浮煤，然后定眼位打锚杆眼。

2〉按锚杆长度检查孔深，清净孔内煤粉。

3〉装药。

用锚杆捣入树脂药卷，应先轻后重，捣实即可。

4〉打锚杆。

用风动钻机将螺纹钢锚杆打入，同时对树脂药卷进行搅拌。

5〉挂网片，安装托板。

安装托板时采用锚杆放大器进行紧固，确保达到预紧力。

6〉顶部安装好后，刷帮，然后按以上顺序和要求安装帮部锚杆。

7、锚网支护说明及要求

支护形式设计为锚网（索）喷支护。

工作面切割后，立即刷顶，在顶部正中靠煤壁打注3根锚杆，然后安装其余顶部锚杆。

在顶部锚杆掩护下，出煤、刷帮及支护两帮。

锚杆支护必须紧跟工作面，严禁空顶作业。

正常情况下，循环进度应控制在0.75m；特殊地段如煤层松软、破碎、节理裂隙发育等特殊地段，循环进度必须控制在0.6m以内。

为了防止特殊地段工作面片帮、冒顶，在工作面端头距顶1m左右打2—3根Ф20mm×1500mm普通螺纹钢超前锚杆，作为临时支护，及时有效地控制顶板。

附巷道支护图（图3-2）

支护参数表（3-2）

锚杆、锚索支护

喷层

厚度（mm）

长度

（mm）

直径

（mm）

排列

方式

间排距（mm）

外露长度（mm）

锚固剂

顶锚杆

2600

矩形

750×750

10-40

Z2360/k2360

帮锚杆

2600

矩形

800×750

10-40

Z2360/k2360

顶锚索

7000

18.7

1500×2250

150-250

Z2360/k2360

每米巷道材料消耗表（表3-3）

材料名称

规格

单位

数量

备注

高强耦合让均压锚杆

￠22×2600

套

13.33

包括300×300×3.75mm钢带托盘，150×150×10mm的铁托盘，铁垫片，减摩垫片，让压管

螺纹钢锚杆

￠20×2000

根

10.67

锚索

￠17.8×7000

根

1.78

木托板

200×200×60

块

10.67

木托板

300×300×80

块

1.78

铁托板

120×120×10

块

10.67

铁托板

200×200×16

块

1.78

菱形金属网

30×30

13.13

铅丝

12#

树脂药卷

K2350、Z2335

卷

53.34

8、喷浆支护要求

喷浆前，必须仔细检查巷道断面及锚杆数量，不合格的必须及时处理。

为了保证喷射质量和巷道规格达到设计要求，喷浆前，必须按照设计断面及中腰线挂好“五条线”，两帮的拱基线，巷顶的正中及两拱肩处各挂一条线，线以里是喷层厚度，线以外是巷道的设计轮廓尺寸。

喷射手必须严格按线喷浆，以确保喷浆厚度；巷道应喷平、喷直、喷齐，达到巷道表面平整、美观。

锚喷工切实做到“五不喷”和“四到底”。

五不喷：

①两帮的基础挖不到底不喷；②巷道尺寸不合格不喷；③锚杆数量、质量不合格不喷；④中线、腰线不清不准不喷；⑤配料不准、搅拌不均不喷。

四到底：

①喷浆前工作面浮煤清到底；②两帮的基础挖到底；③巷道的浮煤浮矸找到底；④喷浆后回弹物清理到底。

喷浆开始时，必须首先冲煤帮，保证喷射砂浆密贴岩面。

喷浆回弹不得超过20%。

喷浆顺序：

先墙后拱，先凹后凸，由下至上，先基础后墙，喷头以螺旋状轨迹移动喷射。

严禁用大抡大甩的方式喷射。

材料及配合比：

喷浆材料为水泥、砂子、石子和速凝剂。

配合比为：

水泥：

砂子：

石子=1：

2：

2。

水灰比：

0.4-0.5，速凝剂掺和量3-5%，喷射砼标号为150#。

潮料：

先将砂子在地面浇透，含水率在7-8%，在喷浆前按材料配合比拌和即可。

严禁边拌料边喷浆。

喷浆施工安排：

待708开切眼掘进贯通后进行集中喷浆。

8、中腰线位置及标设要求

（1）中腰线要求用全站仪放设。

中线要求每组放设三根，放好后施工人员按“三点延线法”进行延伸。

中线延伸至30-50m后，必须再次用全站仪放设、标定。

指向仪前必须有一组中线，且光束和中线根根相切。

（2）中线为中中线，掘进时施工队必须按中腰线要求施工（无腰线要求时，紧跟底板掘进）。

9、施工断面布置说明

施工该开切眼时，采用安设在708运输顺槽的局扇供风，风筒经708运输顺槽到开切眼，风筒距巷道底高度不得小于1.8m，风水管路间距200mm，最下面一趟距巷道底不得小于1.0m。

电缆距巷道底高度1.4m，最下一趟信号线距巷道底不小于1.4m，风筒及风水管路均布置在开切眼西侧，缆线均布置在开切眼东侧，掘进期间开切眼不涉及设备、物料运输，暂不铺设轨道，待安装支架时另行组织铺设。

巷道施工断面布置图附后（图3-3）

第三节支护质量及矿压监测

一、日常支护质量及围岩变形监测

1、监测：

根据巷道掘进范围和围岩条件要求在708开切眼上口、下口交岔点及开切眼中段共计安设三组锚杆（索）应力传感器、围岩移动传感器，并接入KJ24矿压在线监测系统，利用该系统的实时监测功能预报锚杆（索）载荷和巷道变形量。

当巷道尺寸、掘进工艺或围岩地质条件发生变化时，应根据具体条件调整围岩移动传感器的间距；巷道交岔点必须单独增设围岩移动传感器。

每隔25m设巷道收敛量人工观测点，每周观测记录一次，分顶、帮观测，必要时对顶部正中及两侧2m位置各设一个观测点。

巷道收敛量观测参照上述方法执行，挂牌管理，队技术负责人每旬将观测结果报送生产技术部，锚杆（索）拉拔试验检测按现有规定执行。

2、钻屑预测：

（1）监测点布置方案为（参照防突设计进行布置）：

工作面迎头布置3个监测点，退后10m位置左右帮各布置1个，共5个监测点。

每掘进6m实施一次钻屑监测，钻孔深度8m，监测点位置随掘进位置顺次前移，始终保持掘进迎头8m及后巷10m区域在监测范围内。

备注上口岩石破顶板软岩段不再进行监测钻屑。

监测钻孔布置示意图（3-4）。

掘进头钻屑监测孔主要根据是否存在有吸钻、卡钻、顶钻、喷粉等动力现象及煤粉颗粒粒径大小异常情况，判断掘进头煤体冲击危险程度。

如果超过临界值或在钻进过程中存在动力现象，需要停止掘进，采取解危卸压措施至钻屑监测值小于临界值或在钻进过程中无动力现象为止。

图3-4708开切眼掘进工作面钻屑监测施工示意图

（2）钻屑预测孔施工参数及测定要求

1）钻位于底板以上1.5m位置，迎头沿掘进方位施工，后巷垂直巷帮布置，为了便于排粉，所有钻孔均带倾角2°～5°。

2）钻孔采用风动帮钻配Ф45mm钻头和1m长可联接麻花钻杆施工。

3）第1m不计煤粉量，从第2m开始分别记录每钻进1m排出的煤粉量，至最后1m结束。

4）钻屑监测由综掘一队技术人员跟班实施。

钻屑称量必须真实可靠，并详细记录钻进过程中的钻孔动力效应及煤层夹矸情况，钻屑监测施工完毕后，由监测人员填写钻屑预测孔现场验收单，并对钻孔进行现场挂牌管理。

5）当班监测人员必须于本日内将钻屑预测孔现场验收单报送至生产技术部，生产技术部负责数据处理及结论分析工作。

3、钻屑临界指标及结论分析

根据中国矿业大学关于《宝积山矿707工作面钻屑量监测临界指标确定》、《703停采线危险区矿压监测与防治及钻屑量临界值确定报告》及参考708工作面原始煤体钻屑应力普查，将708开切眼钻屑临界指标暂定为：

2～5m区域3.1kg/m，6～10m后区域4.4kg/m。

若钻屑值超过相应区段临界指标，必须提出预警，停止工作面掘进，采取专项措施卸压解危。

第四节矿压防治解危方案

1、大直径钻孔卸压

708开切眼开口掘进前，沿开切眼走向断面布置三个大直径卸压孔，卸压钻孔前10m用94mm钻头开孔，后用75mm钻头打设（始终留有20m的超前卸压距离），卸压钻孔兼做高压注水孔。

布置方式如下图3-5。

图3-5708开切眼正前卸压孔布置示意图

如果掘进期间出现迎头钻屑值超过临界值时，于迎头施工再次施工一组大直径卸压钻孔进行超前卸压（卸压孔参数同上）。

后巷卸压原则上根据钻屑监测情况而定，若钻屑值超过临界指标，必须提出预警，停止工作面掘进，对钻屑超标点前后各10m共计20m区域左帮实施大直径钻孔卸压解危。

钻孔垂直左、右帮位于底板以上1.5m位置，孔径133mm，孔深15m，孔间距1.5m，直至解除预警。

2、煤层注水软化

每次待迎头钻屑监测孔以及超前卸压孔施工完后即利用其进行高、低压预裂联合静压注水。

高压注水预裂后静压渗透，高压注水压力8—16Mpa，低压注水压力4—6Mpa，注水时间每圆班不得少于3.5h，使用流量计计量，采用封孔器封孔。

钻屑监测孔使用封孔器直径φ37mm，长度1m，封孔深度不小于4m；大直径超前卸压孔使用封孔器φ65mm，直径长度2m，封孔深度不小于7m，当钻孔附近顶、帮部渗水或孔口淌水停注。

注水期间将注水孔前后2m区域的卸压孔用水泥砂浆等封填处理，封孔深度2m。

在工作面迎头退后30m区域对注水作业进行挂牌管理，由施工队技术人员负责。

3、解

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